The Effects of Disorder on the $ν=1$ Quantum Hall State
采用无序平均Hartree-Fock方法计算了填充因子为$ν=1$的量子霍尔系统的单粒子态密度。结果发现，传输和自旋极化实验可以同时解释的模型，主要是短程有效的障碍。平行场中的输运能隙（由于准粒子）的斜率是无序引起的展宽和交换之间相互作用的结果，并对skyrmion局域化产生影响。
2001-06-04 cond-mat.mes-hall
Dissipative and Hall viscosity of a disordered 2D electron gas
我们研究的耗散和霍尔粘度的无序无相互作用的二维电子，解析和数值。在分析上，我们采用自洽玻恩近似，明确考虑到修改的单粒子态密度和弹性输运时间由于朗道量子化。所报道的结果在弱（强）磁场和强（弱）无序的极限情况之间平滑地插值。在弱磁场条件下，我们的结果描述了耗散和Hall粘性的量子（de Haas-van Alphen型）振荡.在强磁场条件下，计算了耗散和霍尔粘性对朗道能级无序展宽的依赖关系。特别地，对于霍尔粘度，无序加宽的效果是弱的。这一理论结论与我们对几个最低朗道能级的数值计算结果一致，表明霍尔粘性对无序是鲁棒的。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Disorder effect on chiral edge modes and anomalous Hall conductance in Weyl semimetals
典型的外尔半金属主机手性表面状态，因此显示出异常的霍尔响应。虽然Weyl半金属相被认为是强大的，对弱无序，无序的手征状态的影响还没有完全澄清。我们研究的行为，这种手性状态的存在下的障碍及其后果的异常霍尔响应，专注于薄板的外尔半金属手性表面状态沿其边缘。结果表明，弱无序不破坏手征边缘状态，但严重影响他们由于重整化的质量参数：手征边缘状态的数量的变化取决于无序的强度。当费米能级位于有限间隙内的外尔节点附近时，霍尔电导是量子化的。这种量子化的霍尔电导崩溃，一旦无序的强度超过一个临界值，这表明它作为一个探针，以区分外尔半金属相从扩散异常霍尔金属相。
2016-11-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall effect in a disordered 2D electron-system
我们计算自旋霍尔电导率的二维电子气内的自洽玻恩近似，不同的强度和类型的障碍。在弱无序极限，我们发现无论是解析和数值消失的自旋霍尔电导率，即使当我们允许一个动量依赖的散射。将无功响应与耗散电流响应分开，我们发现无功响应的普适值$σ^R_{sH} = e/8 π$，其与耗散部分$σ^D_{sH} = -e/8 π$相抵消。
2004-08-11 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations and disorder induced $ν=0$ quantum Hall plateau in topological insulator nanowires
暴露在磁场中的干净拓扑绝缘体会产生朗道能级，并伴随着无限平板几何形状的非零霍尔电导率。在这项工作中，我们考虑的情况下，无序的拓扑绝缘体纳米线和发现，相比之下，零霍尔高原出现在一个广泛的能量窗口接近狄拉克点。我们数值计算了无序纳米线统计系综的电导及其分布，并利用电导涨落研究了绝缘相对纳米线长度、无序强度和磁场等系统参数的依赖关系。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Mobility gap in fractional quantum Hall liquids: Effects of disorder and layer thickness
研究了有限层厚和关联无序势作用下分数量子霍尔区二维电子气的行为。将陈氏数的计算推广到多体系统，在微观模型下，根据陈氏数的分布确定分数量子霍尔态的迁移率带隙。我们发现实验测量的激活间隙和我们计算的迁移率间隙之间的协议，结合无序势和层厚度的影响。我们澄清了分数量子霍尔态的迁移率带隙和光谱带隙之间的区别，并解释了无序驱动的带隙坍塌以及随后从分数量子霍尔态到绝缘体的跃迁。
2005-05-21 cond-mat.mes-hall
Interplay of disorder and interaction in quantum Hall systems: from fractional quantum Hall liquids to Wigner crystals and amorphous solids
City University of Hong Kong（香港城市大学）；University of Maryland（马里兰大学）
研究强磁场下二维电子系统中磁序与相互作用的相互作用，探讨从威格纳晶体到分数量子霍尔液体的转变，分析杂质对晶体结构的影响及非晶固体的形成机制。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall
Disorder and the quantum Hall ferromagnet
量子霍尔铁磁体的显著特征是自旋畸变的电荷密度和拓扑电荷密度之间的一致性。除了与量子霍尔铁磁体的Skyrmionic激发相关的物理学财富之外，这种识别还允许自旋波与无序势的相当奇怪的耦合。由于拓扑密度的非线性形式，自旋波的波包具有相关的振荡偶极电荷分布。我们调查的方式，这种耦合修改量子霍尔铁磁体的磁化强度的电导率和温度依赖性。
1998-01-30 cond-mat.mes-hall
Unconventional Features in the Quantum Hall Regime of Disordered Graphene: Percolating Impurity States and Hall Conductance Quantization
我们报告在无序石墨烯中形成临界态，在量子霍尔制度中的变量和非常规输运性质的起源，例如在没有能带隙和朗道能级简并断裂的情况下的零能量霍尔电导平台。通过使用有效的实空间输运方法，我们计算了大尺寸石墨烯片的耗散和霍尔电导率与随机分布的模型单和双空位。通过分析输运系数随缺陷密度、系统尺寸和磁场长度的标度关系，我们阐明了反常量子霍尔特性的起源是磁场依赖的杂质态，它在某些临界能量处发生渗透。这些发现揭示了未识别的状态和量子输运异常实验报告。
2016-02-18 cond-mat.mes-hall
Anomalous criticality in the quantum Hall transition at $n=0$ Landau level of graphene with chiral-symmetric disorders
我们数值研究了手征对称性是否是决定无序石墨烯量子霍尔跃迁临界性的唯一因素。当无序遵守手征对称性时，在$n=0$朗道能级处的平台到平台跃迁被示出为变得异常（即，类阶梯函数）。然而，令人惊讶的是，异常是强大的，对包括均匀的次近邻跳跃，这降低了晶格模型的手征对称性。我们还表明，交流（光学）霍尔电导率表现出一个强大的平台结构时，无序尊重的手征对称性。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall
Disorder and interactions in quantum Hall ferromagnets: effects of disorder in Skyrmion physics
本文用Hartree-Fock方法研究了$ν=1$附近量子霍尔铁磁体中无序和相互作用之间的竞争。我们发现，在$ν=1$的基态演化从一个准金属顺磁体的相互作用强度增加，部分自旋极化的铁磁安德森绝缘体，和一个完全自旋极化的铁磁带电荷间隙。远离$ν=1$，基态从传统的安德森绝缘体演变到传统的准粒子玻璃，最后演变到铁磁Skyrmion准粒子玻璃。这些不同的制度可以在低温传输和NMR实验中测量。我们提出了在不同的无序制度的NMR谱的计算。
2002-04-12 cond-mat.mes-hall
Coexisting of Quantum Hall and Quantum Anomalous Hall phases in Disordered $\mathrm{MnBi_2Te_4}$
在大多数情况下，为了观察量子化的霍尔平台，在本征磁性拓扑绝缘体$\mathrm{MnBi_2Te_4}$中施加外部磁场。然而，非零陈数（$C\neq 0$）相位是量子反常霍尔（QAH）态，还是量子霍尔（QH）态，还是两者的混合态仍然是一个谜，特别是对于最近观察到的$C=2$相位[Deng \textit{et al} .，Science \textbf{367}，895（2020）]。在这封信中，我们提出了一个物理图片的基础上安德森局域化，以了解观察到的霍尔平台无序$\mathrm{MnBi_2Te_4}$。实验结果与数值计算结果的一致性表明，在无磁场的情况下，体态是局域的，而在$C=1$中出现了QAH边缘态.然而，在强磁场下，最低的朗道带形成的局域体状态，生存的障碍，连同QAH边缘状态，导致$C=2$相。最后，我们提出了一个无序的$\mathrm{MnBi_2Te_4}$的相图，这表明更多的共存状态的QAH和QH有待进一步的实验验证。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect on a disordered lattice
本文在无序晶格上研究非线性霍尔效应，发现无序诱导的贝里曲率涨落导致非线性霍尔电导率反常涨落，并揭示了非线性霍尔效应的安德森局域化现象。
2024-09-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall conductivity of a disordered 2D electron gas with Dresselhaus spin-orbit interaction
本文计算了任意自旋轨道相互作用下无序二维电子气的自旋霍尔电导率。我们发现，在电子输运的扩散区，当自旋轨道耦合仅由Rashba相互作用表示时，由于杂质散射，均匀系统的直流自旋霍尔电导率变为零。然而，当考虑Dresselhaus相互作用时，自旋霍尔电流不为零。我们还考虑了非均匀电场诱导的自旋霍尔电流。结果表明，随时间变化的电荷诱导自旋霍尔电流的漩涡。
2005-04-06 cond-mat.mes-hall
Influence of Correlated Disorder Potentials on the Levitation of Current Carrying States in the Quantum Hall Effect
研究了二维晶格系统中无序驱动的量子霍尔到绝缘体跃迁。我们考虑高斯关联随机势，研究载流态的行为，并追踪它们在无序强度增加时的能量位置。我们的结果定性类似于以前获得的指数相关的无序电位。我们发现反陈省身状态的向下运动，以及浮动的陈省身状态的整个朗道间隙，这有时被掩盖的紧束缚带的全球扩大。
2001-08-07 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect in Bilayer Graphene: Disorder Effect and Quantum Phase Transition
基于紧束缚模型，数值研究了无序条件下双层石墨烯中的量子霍尔效应.在由非量子化霍尔效应的临界区分隔的全能带中，确定了两个不同的QHE区域。在能带中心（狄拉克点）附近的霍尔电导率显示出与谷简并度成正比的反常量子化，但$ν=0$平台明显不存在，这与实验观察一致。当存在无序时，扩展能级向能带中心的上浮会破坏霍尔平台，高平台首先消失。围绕带中心的中心两个平台对无序散射是最鲁棒的，其被在其间靠近狄拉克点的小临界区域分开。狄拉克点周围的纵向电导被证明是在一个范围内的无序强度几乎是一个常数，直到最后两个QHE高原完全崩溃。
2009-08-02 cond-mat.mes-hall
Disorder Effects in the Quantum Hall Effect of Graphene p-n Junctions
对石墨烯pn结中的量子霍尔效应进行了数值研究，重点研究了两个相邻区域界面处的无序效应。电导平台被发现是连接到无序的强度，并伴随着普遍的电导波动的双极制度，这是在量子混沌腔的随机矩阵理论的理论预测很好的协议。计算出的Fano因子可用于基础输运特性的实验识别。
2008-10-26 cond-mat.mes-hall
Evolution of individual quantum Hall edge states in the presence of disorder
采用布洛赫本征模匹配方法，我们数值研究了单个量子霍尔边缘态随无序的演化。由Hall电导和无量纲电导的双参数重整化群流可以看出，高Chern数n时的量子Hall边缘态与n=1时的完全不同.在一个高陈数的量子霍尔系统中，计算了两类独立的边缘模。从最低朗道能级的边缘态具有相似的本征函数，这些本征函数很好地定位在系统边缘，并且与费米能量无关。另一方面，在固定的费米能量下，来自较高朗道能级的边缘态具有较大的膨胀，这导致在高费米能量下较不稳定的量子霍尔态。通过给出局域电流密度分布，生动地展示了无序对本征模分辨边缘态的影响。
2018-05-13 cond-mat.mes-hall
Anomalous Thermal Hall Effect in a Disordered Weyl Ferromagnet
利用弯曲时空中的Keldysh形式，我们在一个平等的基础上研究了无序Weyl铁磁体中的电输运和热输运性质。特别地，我们计算了反常的霍尔热导率，其中包括久保公式和热磁化，而不依赖于Wiedemann-Franz定律。我们考虑到在自洽的$T$ -矩阵近似和再现的外费米面和本征费米海条款，分别Wiedemann-Franz定律的杂质。这是迈向有限温度下反常霍尔效应统一理论的第一步，在这个统一理论中，我们应该同时考虑无序和相互作用。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Stability of Fractional Quantum Hall States in Disordered Photonic Systems
在光子系统中实现分数量子霍尔液体的可能性最近引起了人们极大的兴趣。与电子系统不同，光子系统中的相互作用必须由非线性元件设计，因此会受到位置无序的影响。拓扑液体的稳定性依赖于排斥相互作用。在本文中，我们研究分数量子霍尔液体的稳定性主机吸引相互作用的杂质。我们发现，足够强的吸引力的相互作用，这些杂质可以破坏拓扑液体。然而，我们发现，液体是相当强大的这些缺陷，一个事实，这预示着很好的实现拓扑量子霍尔液体在光子系统。
2017-06-12 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall conductivity due to Rashba spin-orbit interaction in disordered systems
本文研究了存在Rashba自旋轨道相互作用的无序二维电子气中的自旋霍尔电流。我们推导出一个广义Kubo-Greenwood公式的自旋霍尔电导率$σ$和评估它在一个系统的方式使用标准的图表技术无序系统。我们发现，在扩散制度的玻尔兹曼和弱本地化贡献$σ$是相同的顺序和零频率极限消失。我们证明了均匀自旋电流是由磁化强度的总时间导数给出的，由此我们可以得出结论，自旋电流正好在稳态极限为零。这一结论对任意自旋无关的无序、外电场强度以及相互作用的电子都是有效的。
2005-04-26 cond-mat.mes-hall
Impact of disorder on the 5/2 fractional quantum Hall state
我们比较了在常规高迁移率调制掺杂量子阱样品中获得的ν=5/2分数量子霍尔效应态的能隙与在高质量GaAs晶体管（异质结绝缘栅场效应晶体管）中获得的能隙。我们能够识别的不同角色，长程和短程的障碍发挥在5/2状态，并观察到，长程潜在的波动是更有害的5/2状态的强度比短程潜在的障碍。
2011-09-30 cond-mat.mes-hall
Dynamical spin Hall conductivity in a magnetic disordered system
研究了掺杂磁性杂质的量子阱半导体中的本征自旋霍尔效应，作为一种操纵载流子自旋的手段。使用一个简单的哈密顿与Rashba自旋轨道耦合和交换相互作用，我们分析计算自旋霍尔电导率。它表明，使用适当的顺序的限制，一个恢复的内在普遍价值。紧束缚模型的数值计算，在弱无序制度，证实了自旋霍尔效应的磁性杂质的存在下保存。的光学自旋电导率显示大的样品样品在低频区域的波动。因此，对于弱无序，静态自旋电导率被发现遵循一个宽的高斯分布，其平均值附近的内在清洁值。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes of coupled quantum Hall edge channels in the presence of disorder-induced tunneling
耦合量子霍尔边缘通道显示有趣的非平凡模式，例如，在朗道能级填充因子2和2/3的电荷和中性模式。我们提出了一个适当的和有效的模型，库仑相互作用和无序诱导隧穿的耦合电容和隧穿电导的特点，分别。该模型解释了如何传输本征模，在相互作用和无序为主的制度，改变与耦合电容，隧穿电导，和测量频率。我们提出了频域和时域传输实验，从本征模式可以确定使用这个模型。
2021-08-07 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall Effect in Disordered Multiband Metals
本文提出了金属多带铁磁体中反常霍尔效应的微观理论，它考虑了所有与散射无关的贡献，即，包括内在的和所谓的侧跳。对于高斯无序的模型，反常的霍尔效应仅用主体材料的电子能带结构来表示。我们的理论系统地处理带间散射相干效应。我们证明了在二维Rashba和三维铁磁（III，Mn）V半导体模型的方法。我们的形式主义是直接服从从头计算处理范围广泛的铁磁金属。
2010-07-19 cond-mat.mes-hall
Edge state transport through disordered graphene nanoribbons in the quantum Hall regime
石墨烯纳米带中存在强无序在高电荷密度下产生低迁移率扩散传输，而在低密度下发生传输间隙。在这里，我们调查的纵向和横向的磁阻窄（60 nm）纳米取向在六端霍尔酒吧的几何形状。在B= 11 T时，在$σ_{xy}=\pm2e^2/h$、$\pm6e^2/h$和$\pm10e^2/h$处出现量子霍尔平台，其朗道能级间距大于朗道能级展宽。有趣的是，当零能量朗道能级出现在电荷中性点时，量子霍尔机制中的输运能隙并没有消失，这意味着它不能起源于横向限制能隙。在高电荷密度，纵向和霍尔电阻表现出可再现的波动，这是最明显的霍尔平台之间的过渡区。偏置相关的测量强烈表明，这些波动可以归因于无序带中的相位相干散射。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall
Robust magnetotransport in disordered ferromagnetic kagome layers with quantum anomalous Hall effect
对无序铁磁可果美层的磁输运性质进行了数值研究。我们发现在可果美层状材料（如Fe $_3$ Sn $_2$，Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$，和Mn $_3$ Sn）中可以实现大的畴壁磁电阻或负磁电阻，表现出量子反常霍尔效应.戈薇层表现出强烈的磁各向异性和大的磁阻取决于它们的磁织构。这些畴壁磁阻预计将是强大的，对无序和观察无关的畴壁厚度，在铁磁金属中的常规畴壁磁阻。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall - insulator transitions in lattice models with strong disorder
本文报道了在二维正方形晶格中，在一个随机势和一个垂直于晶格方向的均匀磁场作用下，紧束缚模型中的整数量子霍尔效应的数值研究结果.我们认为场的大小，使每个通量量子的面积是相称的晶格结构。单电子波函数的拓扑性质被用来识别负责量子化霍尔电导的载流状态。我们研究了磁场和无序之间的相互作用，发现了一种普遍的模式，即随着无序强度的增加，载流态被破坏，系统被驱动到绝缘态。我们还讨论了如何将格点模型的结果插值到连续极限。讨论了低磁场下强无序系统中量子霍尔-绝缘体跃迁与以前理论和实验研究的关系。
1998-07-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall Effect of Dirac Fermions in Graphene: Disorder Effect and Phase Diagram
数值研究了磁场作用下石墨烯二维电子系统的能带结构、拓扑不变量和无序效应之间的相互作用。能带中存在两种\emph{distinct}量子霍尔效应（QHE）机制，其中非常规的“半整数”QHE出现在带中心附近，与实验观察一致。后者是更强大的对无序散射比传统的QHE状态附近的带边。得到了非常规QHE的相图，其中在强无序下，Hall平台的破坏是通过扩展能级向带中心的上浮实现的，且较高的平台总是首先消失。我们进一步预测了一个新的绝缘相之间的$ν=\pm 2$ QHE状态在能带中心，这可能解释实验观察到的电阻不连续性接近零栅电压。
2006-02-07 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize chiral edge electrons
手征整数量子霍尔（QH）边缘模式是免疫的背散射，因此是非本地化的，并显示出消失的纵向以及非本地电阻以及量子化的2-终端和霍尔电阻，即使在样品无序的存在。然而，这不是接触无序的情况，接触无序指的是接触可以部分或全部反射边缘模式的可能性。本文表明，当所有的接触是无序的N-终端量子霍尔杆，然后通过手征QH边缘模式输运可以有一个显着的本地化校正。在N端量子霍尔样品中，霍尔和2端电阻偏离它们的值，而忽略在无序接触处获得的相位，并且这种偏离被称为量子局域化校正。该修正项随接触无序度的增加而增加，但随N端霍尔条中接触数量的增加而减小。然而，非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall
Spin Hall angle fluctuations in a disorder device
我们研究了一个支持自旋轨道相互作用的无序介观器件。该系统连接到四个半无限引线嵌入在Landauer-Buttiker设置的量子输运，并根据我们的分析，表现出自旋霍尔角波动。我们显示解析和数值指纹的普遍波动的极化介导的电荷电流转化为自旋电流。我们的研究表明，我们的分析和数值计算结果与最近的实验完全兼容。此外，我们还发现了无序Rashba二维电子气中自旋霍尔效应的非零和普适性。所有的结果都显示了电子输运的微观参数与电荷-自旋转换的相关性，并且在许多情况下，不可避免地导致了普适数。
2020-06-25 cond-mat.mes-hall
The effect of disorder within the interaction theory of integer quantized Hall effect
本文在屏蔽理论的基础上，系统地研究了无序对整数量子化霍尔效应的影响。考虑到潜在的波动范围的无序势进行了分析。单杂质势的短程部分用于定义自洽玻恩近似内的电导率张量元素，而长程部分在Hartree水平自洽处理。使用简单的，但是，基本的费米子-费米屏蔽，我们发现，长程无序势被很好地屏蔽。而短程部分几乎不受屏蔽的影响，并且适合于定义消失磁场处的迁移率。根据这些范围的依赖关系，我们讨论了量子化霍尔平台的延伸考虑“流动性”的晶片和样品的宽度，通过重新制定欧姆定律在低温和高磁场。我们发现，平台宽度主要取决于无序的长程涨落，而态密度展宽的重要性不太明显，甚至被显著抑制。这些结果与传统的单粒子图像形成了强烈的对比。我们发现量子化霍尔平台的宽度随着无序度的增加而增加，而能级展宽可以忽略不计。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Decoherence of high-energy electrons in weakly disordered quantum Hall edge states
在填充因子为$ν=2$的整数量子霍尔效应中，考虑了无序和边态间库仑相互作用，从理论上研究了边态电子输运的相位相干性.在一个福克-普朗克的方法，我们计算分析的Aharonov-Bohm振荡的电流通过电子马赫-曾德尔干涉仪的可见性。与最近的实验一致，我们发现可见度与费米海上方注入的载流电子的能量无关。相反，边缘处的无序量设置可用于边缘间状态能量交换的相空间，从而控制可见性抑制。
2016-06-28 cond-mat.mes-hall
Robust quantum anomalous Hall effect with spatially uncorrelated disorder
Imec；Peter Grünberg Institute (PGI-9), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心彼得·格林伯格研究所（PGI-9））；JARA-Fundamentals of Future Information Technology, Jülich-Aachen Research Alliance, Forschungszentrum Jülich and RWTH Aachen University（亚琛-于利希研究联盟JARA未来信息技术基础，于利希研究中心和亚琛工业大学）；Department of Physics, Georgetown University（乔治城大学物理系）
研究显示，在存在空间不相关散射的情况下，磁性拓扑绝缘体中的量子异常霍尔效应表现出高度鲁棒性，其原因在于量子限制效应。
2025-11-06 cond-mat.mes-hall
Vanishing Spin-Hall Conductivity in 2D disordered Rashba electron gas
对于具有Rashba自旋-轨道相互作用的二维理想电子气，在非磁性短程势杂质的存在下，通过直接微观计算得到了自旋-霍尔电导率$σ_{sH}$.在半经典近似$\hbar/τ\ll ε_F$和$Δ\ll ε_F$中，对于任意的自旋轨道分裂$Δ$和逆弹性散射时间$1/τ$的比值，$σ_{sH}$的值为零.
2004-09-16 cond-mat.mes-hall
Spin-splitting in the quantum Hall effect of disordered GaAs layers with strong overlap of the spin subbands
对角电导G_{xx}和导数的绝对值最小|dG_{xy} /dB|在霍尔电导值G_{xy} =e^{2}/h时，在电子迁移率为2000 cm ^2/Vs的重掺Si GaAs层的量子霍尔效应中观察到自旋分裂，尽管自旋分裂远小于能级展宽。实验结果可以在量子霍尔效应的标度理论的框架内解释，该理论独立地应用于两个自旋子带中的每一个。
2004-05-11 cond-mat.mes-hall
Imaging disorder-induced scattering centers in quantum Hall incompressible strip
虽然无序诱导的量子霍尔（QH）效应已被研究过，但无序势对整数QH效应的微观特征的影响仍不清楚，特别是对于不可压缩（IC）带。在本研究中，我们使用一个结合非平衡输运技术的扫描闸极显微镜，来成像QH IC条在样品边缘附近出现的区域。结果表明，在不同的无序势和不同的迁移率下，IC条对填充因子（ν）的空间依赖性是相同的。在低迁移率样品中，IC条内交替出现亮、暗和环形图案等散射中心。这些观察到的图案归因于通过杂质束缚态的共振隧穿辅助的LL间散射。可以得出结论，在低迁移率样品中，使用所应用的技术可以有效地检测无序诱导散射。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Disorder-induced stabilization of the quantum Hall ferromagnet
我们报道了$ν=1$整数量子霍尔态的电子自旋极化的绝对测量。通过在不同磁场（电子密度）和塞曼能量配置下进行的电阻NMR实验，在$ν=1$附近（包括恰好在$ν=1$处）提取自旋极化。在最低的磁场，极化被发现是完整的在一个狭窄的区域周围$ν=1$。增加的磁场（电子密度）诱导系统的显着去极化，我们归因于量子霍尔铁磁体和Skyrmion玻璃相之间的过渡理论上预期的库仑相互作用和无序之间的比率增加。这些观测结果解释了先前在高迁移率2D电子气中观察到的极化的脆弱性，并通过实验证明了存在最佳无序量以稳定铁磁状态。
2015-10-15 cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations in disordered 2D topological insulator wires: From quantum spin-Hall to ordinary quantum phases
杂质和缺陷在拓扑绝缘体（TI）中普遍存在，因此理解无序对电子输运的影响是重要的。我们用Bernevig-Hughes-Zhang（BHZ）哈密顿量和实际参数计算了无序二维TI线的随机电导涨落$P(G)$的分布。正如我们所展示的，无序驱动TI进入不同的区域：金属（M），量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）和普通绝缘体（OI）。通过改变无序强度和费米能，我们在整个相图上解析和数值计算$P(G)$。电导涨落遵循么正普适类$β=2$的统计规律。然而，在强无序和高能量下，涨落$δG$的大小达到正交对称类（$β=1$）的普适值。在QSHI-M和QSHI-OI交叉点，边缘态和体态之间的相互作用在电导的统计特性中起着关键作用。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Vortex states of a disordered quantum Hall bilayer
提出并求解了在强光滑无序极限下无序量子霍尔双层膜涡旋结构的模型。我们认为，有一个特征性的无序强度，低于该强度的涡旋将是罕见的，而高于该强度的涡旋则会激增。我们预测，这可以观察到在一个给定的样品中调整电子密度。强无序区的基态可以理解为涡旋-反涡旋晶体的乳状液。其特征包括抑制逆流电流的空间衰减。我们发现，与一个干净的系统相比，这种衰变的长度尺度至少增加了一个数量级。这提供了一个可能的解释，通过层间隧道的逆流电流的泄漏明显的情况下，即使在实验中进行的相干相，其中观察到增强层间隧道深。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Nature of Integer Quantum Hall Transitions
基于无序任意子模型，重新讨论了量子霍尔系统的金属-绝缘体跃迁与超流-绝缘体跃迁之间的映射。采用超流-绝缘体跃迁的单参数标度法分析了整数量子霍尔跃迁的标度行为。分析表明，在弱无序极限下，量子霍尔平台直接跃迁到绝缘体，而在强无序极限下，量子霍尔平台则发生漂移跃迁。在这两种情况下，过渡对应于一个非手性超流绝缘体过渡，与纵向和横向量子霍尔电导率以下的半圆关系。
2002-08-06 cond-mat.mes-hall
Disorder and interactions in quantum Hall ferromagnets near $ν=1$
本文报道了用有限尺寸的Hartree-Fock方法研究了在朗道能级填充因子$ν=1$附近的二维电子气中无序和相互作用之间的竞争。$ν=1$的基态随无序度的增加从一个完全自旋极化的带电荷隙的铁磁体演化到一个部分自旋极化的铁磁安德森绝缘体，再到一个准金属顺磁体，在$i=0$和$i=2$量子霍尔平台之间的临界点。远离$ν=1$，基态从铁磁Skyrmion准粒子玻璃演变到常规准粒子玻璃，最后演变到常规Anderson绝缘体。我们评论这些不同的制度在低温运输和NMR lineshape和峰位置数据的签名。
2000-04-19 cond-mat.mes-hall
Levitation of quantum Hall critical states in a lattice model with spatially correlated disorder
研究了当无序强度增加，量子霍尔液体向霍尔绝缘体转变时，量子霍尔系统载流态的命运.我们研究了具有空间关联无序势的二维晶格模型，并利用递归格林函数方法和直接对角化结合能级统计方法计算了态密度和局域化长度。从知识的能量和无序的本地化长度和相应的朗道带的态密度（DOS）的依赖性，载流状态的无序-能量和无序-填充因子平面的运动可以跟踪通过调整无序强度。我们显示所有子带的结果，特别是陈省身和反陈省身状态的痕迹，以及DOS的峰值位置。对于小的无序强度$W$，我们恢复了众所周知的弱悬浮的临界状态，但我们也揭示了，对于较大的$W$，这些国家的强悬浮的朗道间隙没有合并。我们发现的行为是类似的指数，高斯和洛伦兹相关的无序势。我们的研究解决了以前发表的工作中的矛盾，证明冲突的结果是空间相关的无序势的一般晶格模型的特殊情况。为了测试连续朗道带之间的混合是否是所观察到的浮动的起源，我们截断我们的模型哈密顿量的希尔伯特空间，并计算在这些限制条件下的载流态的行为。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall
Disordered contacts can localize helical edge electrons
众所周知，螺旋形的量子自旋霍尔（QSH）边缘模式不受由于样品内的非磁性无序引起的反向散射的影响。因此，量子自旋霍尔边缘模式是非本地化的，并且即使在存在样品无序的情况下，也显示出消失的霍尔电阻以及量子化的2端、纵向和非本地电阻。然而，这不是接触障碍的情况。本文表明，当所有的接触是无序的N端量子自旋霍尔样品，然后通过这些螺旋QSH边缘模式的传输可以有一个显着的本地化校正。N端量子自旋霍尔样品中的所有电阻都偏离了忽略无序接触处获得的相位时导出的值，这种偏离称为量子局域化校正。在N端样品中，该校正项随接触无序度的增加而增加，但随接触数量的增加而减小。然而，非弹性散射的存在可以完全破坏量子局域化校正。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall
Metal insulator transition in modulated quantum Hall systems
本文用数值方法研究了二维电子调制系统在无序情况下的量子霍尔效应。基于霍尔电导率的标度性质以及局域化长度，确定了态扩展的临界能量。我们发现，临界能量，这是分布到每个子带，结合成一个时，无序变得强大，在依赖于无序和/或周期性电位的对称性的方式。
2005-07-26 cond-mat.mes-hall
Classification of Disordered Phases of Quantum Hall Edge States
在低能边缘动力学的手征-Luttinger-液体模型下，分析了杂质散射对一般阿贝尔分数量子霍尔（HHH）边缘态的影响。我们发现，一些无序的边缘可以有几个不同的相位特征不同的对称性。稳定的杂质边缘相通常比原始清洁系统更对称，并且在低能量和长尺度下表现出动力学对称性恢复的现象。不同无序相之间的相变具有对称性破缺的特征，并且服从Landau连续相变的对称性破缺原理。各种边缘的相图中发现使用一个新的坐标系中的量子霍尔边缘模式之间的相互作用。计算了点接触隧穿的温度依赖性，并发现它能够区分同一个H2OH态的不同杂质边缘相。
1998-01-11 cond-mat.mes-hall
Charge, Spin and Valley Hall Effects in Disordered Graphene
上世纪80年代初发现的整数量子霍尔效应，具有$e^2/h$倍数的霍尔电导的高度精确的量子化值，是由磁场和无序驱动的物质的拓扑状态的第一个迷人的表现，并且与非耗散电流的形成有关。2005年，在强自旋轨道耦合和外磁场消失的条件下，人们预言了自旋霍尔效应和量子自旋霍尔效应等新现象。最近，塞曼自旋霍尔效应和谷霍尔拓扑电流的形成已经分别在时间反转或反转破环条件下被引入基于石墨烯的系统。本文从量子输运的二维体系统（通过Kubo形式）和多末端纳米结构（通过Landauer-Büttiker散射和非平衡格林函数方法）的数值模拟的角度，对无序石墨烯中的所有这些霍尔效应进行了全面的综述。与通常的二维电子气相比，石墨烯中缺陷的存在产生了更复杂的电子特征，例如电子-空穴不对称性，缺陷共振或局域杂质态之间的渗透效应，这些特征与额外的自由度（亚晶格赝自旋，谷同位旋）一起带来了更高的复杂度并扩大了输运相图。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Nonlocal correlations of the local density of states in disordered quantum Hall systems
基于最近的高分辨率扫描隧道显微镜（STM）在量子霍尔机制下对大质量二维电子气和石墨烯的实验研究，我们从理论上研究了在高磁场作用下电子在光滑无序势场中运动时局域态密度（LDoS）的无序平均非局域关联.的两个不同位置的STM尖端周围的两个量子回旋加速器环的交叉点，相关的本地无序，提供峰值的LDoS-LDoS相关性的空间色散时，intertip距离匹配的两个量子拉莫尔半径的总和。能量依赖性也显示出复杂的行为：对于局部LDoS-LDoS平均值（即，在相同的尖端位置），在朗道能级附近，尖端电压有很强的正相关关系，而在朗道能级附近，则有很弱的负相关关系。
2011-04-01 cond-mat.mes-hall
Disorder in the non-linear anomalous Hall effect of $\mathcal{P}\mathcal{T}$-symmetric Dirac fermions
本文研究了$\mathcal{P}\mathcal{T}$对称系统中非线性反常霍尔效应的无序效应，发现无序贡献常压倒内禀项，且零阶无序项表现出带间相干峰值，表明实验相关输运密度下的NLAHE很可能是外禀的。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Extrinsic Orbital Hall Effect and Orbital Relaxation in Mesoscopic Devices
Universidade Federal Rural de Pernambuco（巴西联邦农村大学）；Pohang University of Science and Technology (POSTECH)（韩国科学技术院）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Physics Center of Minho and Porto Universities (CF-UM-UP)（米尼奥与波尔图大学物理中心）；International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)（伊比利亚纳米技术国际实验室）
本研究利用实空间紧束缚模型数值分析了无序对介观器件轨道输运的影响，发现无序可显著增强正方形器件的轨道霍尔响应（斜散射主导），并在矩形器件中导致轨道电流指数衰减以提取弛豫长度，为下一代轨道电子器件设计奠定基础。
2025-08-12 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall plateau transitions in disordered superconductors
本文研究了二维非相互作用准粒子的离域跃迁，它属于一个新的对称类。这种对称性可以在一个肮脏的、无隙的超导体中实现，其中轨道运动的时间反演对称性被破坏，但自旋旋转对称性是完整的。我们发现一个直接过渡的两个绝缘相量子霍尔电导为零和两个保守的准粒子。准粒子的能量在临界点处作为一个相关的破缺场，将直接跃迁分裂为两个常规的平台跃迁。
1998-12-09 cond-mat.mes-hall
Skew scattering induced contribution to orbital Hall response
SRM University AP（安拉瓦蒂 SRM 大学）；Università di Salerno（萨莱诺大学）
研究时间反演对称性破缺的三维外尔半金属中无序诱导对轨道霍尔电导率的贡献，用量子动力学方法分析侧跳和倾斜散射影响，展示其对无序势和费米能的依赖性，证明高阶无序贡献主导，还给出增强电导率的方法及潜在实验意义。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Surface quantized anomalous Hall current and magneto-electric effect in magnetically disordered topological insulators
通过数值模拟和标度分析，从理论上研究了拓扑绝缘体表面淬灭磁无序的作用。结果表明，只要费米能级在体带隙内，所有的表面态都是局域的，而横向电导率量子化为$\pm {{e^2} \over {2 h}}$.这极大地促进了Qi { \it et al.}提出的拓扑磁电效应的实现。（Phys. Rev. \textbf{78}，195424（2008）），其中表面磁化方向通过同时施加磁场和电场来控制。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall
Nontrivial interplay of strong disorder and interactions in quantum spin-Hall insulators doped with dilute magnetic impurities
我们非微扰地研究了磁性掺杂杂质对量子自旋霍尔（QSH）绝缘体边缘输运的影响。我们发现，对于一个强耦合的磁性掺杂剂位于系统的边缘附近，出现一对传输反共振。当化学势共振时，相互作用效应随着温度的降低而加宽反共振宽度，从而抑制排斥和适度吸引相互作用的传输。对最近观测到的WTe $_2$的$1$-T $^{\prime}$的QSH绝缘相的结果作了简要的讨论.
2018-07-16 cond-mat.mes-hall
